第四章 电化学基础
第二节 化学电源
【评测练习】
客观题部分:
1. 随着人们生活质量的不断提高,废电池必须集中处理的问题被提到议事日程,首要原因是( )
A. 利用电池外壳的金属材料
B. 防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C. 不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D. 回收其中石墨电极
2. 下列关于化学电源的叙述错误的是( )
A. 普通锌锰干电池中碳棒为正极
B. 铅蓄电池中覆盖着PbO2的电极板是负极板
C. 氢氧燃料电池的正极是通入氧气的那一极
D. 碱性锌锰干电池的能量和储存时间比普通锌锰干电池高
3.下列说法不正确的是 ( )
A.原电池中,负极上发生的反应是氧化反应
B.原电池中,电流从负极流向正极
C.铜锌原电池中放电时,溶液中的阴离子向负极移动,阳离子向正极移动
D.碱性锰锌电池是一次电池,铅蓄电池是二次电池
4. 汽车的启动电源常用铅蓄电池,放电时的电池反应如下:PbO2 +Pb+2H2SO4=2PbSO4↓+2H2O,根据此反应判断下列叙述中正确的是( )
A.PbO2是电池的负极
B.负极的电极反应式为:Pb+SO42-–2e– = PbSO4↓
C.PbO2得电子,被氧化
D.电池放电时,溶液酸性增强
5.燃料电池是一种新型电池,它主要是利用燃料在燃烧过程中把化学能直接转化为电能.氢氧燃料电池的基本反应是:
X极:O2(g)+H2O(l)+2e-==2OH-
Y极:H2(g)+2OH---2e-==2H2O(l)
下列判断正确的是 ( )
A.X是正极 B.Y是正极
C.Y极发生还原反应 D.Y极发生氧化反应
6.Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式为:
2AgCl+ Mg===Mg2++2Ag+2Cl-。有关该电池的说法正确的是( )
A.Mg为电池的正极
B.负极反应为AgCl+e-===Ag+Cl-
C.不能被KCl溶液激活
D.可用于海上应急照明供电
主观题部分:
7. 燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备,试解答下列问题:
宇宙飞船上的氢氧燃料电池,其电极反应为:2H2-4e-+4OH-=4H2O, O2+2H2O+4e-=4OH-,正极发生的是___________反应(填氧化或还原),总反应方程式是:___________
8. 有人设计以铂和锌为电极材料,埋入人体内作某种心脏病人的心脏起搏器的能源,它依靠人体血液中有一定浓度的O2、H2O进行工作,两极反应式为:正极材料是________电极反应是________________,负极材料是________,电极反应是________________。
9.(1)在氢氧燃料电池中:若将氢气换成甲烷,写出各电极的电极反应。
(2)将铂丝插入KOH溶液作电极,然后向两个电极上分别通入甲烷和氧气,可以形成原电池,由于发生的反应类似于甲烷的燃烧,所以称作燃料电池,根据两极上反应的实质判断,通入甲烷的一极为____,这一极的电极反应为_________________ _;通入氧气的一极为_______,电极反应为__________________________________,总反应为___________________。
10.海水电池
1991年,我国首创以铝─空气─海水电池为能源的新型电池,用作海水标志灯已研制成功。 该电池以取之不尽的海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光,其能量比干电池高20─50倍。负极材料是铝,正极材料可以用石墨。
电极反应式为:负极反应:______________________,
正极反应:____________________________
电池总反应式为:______________________________________
课件23张PPT。 第四章 电化学基础
第二节 化学电源
【学习目标】
1.了解电池的一般分类
2.掌握几种典型化学电池的电极反应 一次
电池电池的种类二次
电池燃料
电池问题:指出下图电池的正负极及电解质1.普通干电池2.碱性锌—锰干电池Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2电池反应:负极:____________________________
正极:____________________________
电解质:KOH溶液碱性锌-锰干电池负极:正极:电池反应:电解质:KOHZn + 2OH- - 2e- = Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH- Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2碱性锌锰电池的优点: 电流稳定,放电容量、时间比干电池增大几倍,不会气涨或漏液。3.锌银钮扣电池电池总反应:负极:____________________________
正极:____________________________
电解质:KOH溶液Zn+Ag2O+ H2O =Zn(OH)2+ 2Ag3.锌银钮扣电池电池总反应:负极:____________________________
正极:____________________________
电解质:KOH溶液Zn+Ag2O+ H2O =Zn(OH)2+ 2AgZn+ 2OH- -2e- =Zn(OH)2 Ag2O+ H2O +2e- =2Ag+ 2OH- 4.铅蓄电池:电池总反应:负极:______________________
正极:______________________
电解质:稀H2SO4铅蓄电池:电池总反应:负极:______________________
正极:______________________
电解质:稀H2SO4Pb + SO42- -2e- =PbSO4 PbO2+ 4H++SO42- +2e- =PbSO4 +2H2O铅蓄电池:电池总反应:优点:可重复使用、电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉其它二次电池镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、聚合物锂离子蓄电池……5.燃料电池:电池总反应:负极:______________________
正极:______________________
酸性电解质2H2 + O2 =2H2O燃料电池:电池总反应:1)酸性电解质
负极:______________________
正极:______________________
2H2 + O2 =2H2OO2 + 4H+ + 4e-= 2H2OH2 - 2e- = 2H+ 燃料电池:电池总反应:2)中性电解质
负极:______________________
正极:______________________
2H2 + O2 =2H2O燃料电池:电池总反应:2)中性电解质
负极:______________________
正极:______________________
2H2 + O2 =2H2OH2 - 2e- = 2H+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-燃料电池:电池总反应:3)碱性电解质
负极:______________________
正极:______________________
2H2 + O2 =2H2O燃料电池:电池总反应:3)碱性电解质
负极:______________________
正极:______________________
2H2 + O2 =2H2OH2 +2OH-- 2e- = 2H2O O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-能量转化率高,可持续使用,对环境友好 优点:其它的燃料电池:
(1)氢氧燃料电池
(2)甲烷燃料电池
(3)甲醇燃料电池
(4)乙醇燃料电池
(5)液态肼燃料电池书写电极反应式应注意以下几点:1.元素守恒,电荷守恒3.判断反应物时需要考虑电解质溶液
(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在,在碱性溶液中以CO32-形式存在);2.将两极反应的电子得失数配平后,相加得到总反应,总反应减去一极反应即得到另一极反应;减 少 污 染
节 约 资 源